INTRODUZIONE AL TEMA

DELL’ INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO

E DEI SUOI EFETTI SULLA SALUTE

Dott. Gianmarco Altoè

Area Tecnico Scientifica – Settore Ambiente e Salute - ARPAV

INTRODUZIONE

La presente relazione è stata illustrata nell’ambito del “Corso di

Epidemiologia Ambientale” tenutosi presso l’Azienda

Provinciale per i Servizi Sanitari di Trento nel settembre-ottobre

del 2003.

L’obiettivo principale del presente lavoro è di introdurre il lettore

al tema dell’inquinamento atmosferico e dei suoi effetti sulla

salute.

CONTENUTI DELLA RELAZIONE

• Introduzione al tema dell’inquinamento atmosferico urbano– cenni storici;– definizione di inquinamento atmosferico e di inquinamento atmosferico

urbano;– fonti di emissione;– caratterizzazione degli inquinanti atmosferici;– inquadramento legislativo in materia di qualità dell’aria: la situazione italiana.

• Effetti sulla salute dell’inquinamento atmosferico urbano – effetti a breve termine ed effetti a lungo termine dell’inquinamento

atmosferico– caratterizzazione dei più recenti studi epidemiologici-ambientali e risultati

emersi.

• Riferimenti bibliografici

INTRODUZIONE AL TEMA DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO

L’INQUINAMENTO ATMOSFERICOCENNI STORICI

• Gli effetti dell’inquinamento atmosferico sulla salute umana, inparticolare sulla mortalità complessiva, sono conosciuti da anni, specie per l’enorme impatto sanitario di alcuni gravi episodi di inquinamento degli anni 30 – 50.

• Emblematico fu il caso di Londra nel 1952, noto come “The GreatSmog of London”: dal 5 all’8 dicembre 1952, grazie anche alla presenza di particolari condizioni meteorologiche, la capitale britannica fu avvolta da una coltre di smog (dall’inglese “smoke” = “fumo” + “fog” = “nebbia”) che provocò la morte di 4000 persone in una sola settimana.

I - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952

“Lo smog arrivò ovunque. A teatro la Traviata venne interrotta dopo il primo atto perché nella sala non si vedeva nulla, la gente camminava appoggiata ai muri non solo in strada ma perfino negli ospedali. In alcuni quartieri la nebbia era talmente fitta che le autorità consigliarono ai genitori di non uscire di casa insieme ai figli, c´era il rischio di perderli.”

II - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952

• Nella prima settimana del dicembre 1952, una nebbia densa e maleodorante invase Londra. Era stato un inverno rigido, e la gente aveva bruciato enormi quantità di carbone per riscaldarsi, causando l’emissione di numerose sostanze inquinati (come polveri, biossido di zolfo, …) nell’atmosfera. Tra il 4 e il 9 dicembre, a causa di un’inversione termica (fenomeno meteorologico per cui la temperatura dell’aria, anziché diminuire al crescere dell’altitudine tende ad aumentare) tali sostanze si trovarono “intrappolate” sopra la città senza la possibilità di salire e disperdersi.

• In quella settimana, la mortalità aumentò di 2,6 volte rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente, e i decessi per insufficienza respiratoria, bronchite acuta e polmonite crebbero di 9,3 volte, con un incremento complessivo valutabile in 3.500-4.000 unità.

III - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952

Londra 1952. Tasso di morte e concentrazione di fumo nell’atmosfera nei primi 15 giorni di dicembre.

• Attualmente è difficile che si ripeta una situazione simile a quella di Londra del 1952: sono cambiati i carburanti utilizzati per il riscaldamento, sono entrate in vigore in tutta Europa leggi che regolamentano le emissioni.

• Come dimostrano però recenti studi epidemiologici, le città sono ancora da considerare a rischio, a causa di altri tipi di sostanze inquinanti (in particolare di quelle emesse dalle automobili).

DEFINIZIONE DIINQUINAMENTO ATMOSFERICO

L'inquinamento atmosferico è definito dalla normativa italiana come:

"ogni modificazione della normale composizione chimica o dello stato fisico dell'aria dovuta alla presenza di una o più sostanze, in quantità e con caratteristiche tali da alterare la salubrità e da costituire pericolo per la salute pubblica" (D.P.R. 203/88)”.

L’ INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO

La maggiore fonte d'inquinamento atmosferico nei centri urbani (inquinamento atmosferico urbano) è costituita dal traffico veicolare, mentre in misura minore contribuiscono il riscaldamento degli insediamenti civili e le emissioni delle zone industriali.

I - LE FONTI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANOALCUNI DATI

• oltre il 60% degli ossidi di azoto presenti nelle aree urbane è dovuto alle emissioni da traffico veicolare;

• oltre il 90% del monossido di carbonio presente nelle aree urbane è dovuto al traffico veicolare;

• il traffico veicolare è responsabile del 75% delle emissioni complessive di benzene su scala nazionale, di queste oltre il 65% sono originate in aree urbane.

Fonte: “Le fonti di inquinamento atmosferico nelle città”, M. C. Cirillo ANPA - Arie di città, Atti del Convegno del 28-30 Novembre 2000 Bologna – I Quaderni di Arpa

I I - LE FONTI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANOALCUNI DATI

STIME DEI CONTRIBUTI PERCENTUALI DEI VARI SETTORI ALLE EMISSIONI DI PM10

NELLA PROVINCIA DI MILANO NELL'ANNO 2000

ALTRO 8%

(centrali termoelettriche, indutsria:produzione,

distribuzione gas e benzina, uso solventi, trasporto non stradale, smaltimento rifiuti, agricoltura e allevamento, sorgenti naturali)

RISCALDAMENTO CIVILE10%

INDUSTRIA: COMBUSTIONE

10%

TRAFFICO VEICOLARE72%

Fonte: Inventario emissioni in atmosfera – Studi e approfondimenti. www.provincia.milano.it

I PRINCIPALI INQUINANTI ATMOSFERICI IN AMBITO URBANO

INQUINANTI CONVENZIONALI

� biossido di zolfo (SO2)

� monossido di carbonio (CO)

� biossido di zolfo (NO2)

� particolato totale sospeso (PTS)

� ozono (O3)

NOTA: per inquinanti convenzionali si intendono gli inquinanti tradizionalmente indicati dal legislatore in materia di monitoraggio della qualità dell’aria.

INQUINANTI NON CONVENZIONALI

� polveri fini (PM10 )

� benzene (C6H6)

� idrocarburi policiclici aromatici (IPA)

NOTA: la misura delle concentrazioni di PM10, benzene ed IPA nei centri urbani è abbastanza recente. Il DM 15 Aprile 1994 ha per la prima volta imposto alle città con più di 150.000 abitanti di misurare, tra gli altri, questi inquinanti detti per l’appunto non convenzionali.

I PRINCIPALI INQUINANTI ATMOSFERICI IN AMBITO URBANOUN ULTERIORE SUDDIVISIONE

A seconda di come vengono generati, gli inquinanti atmosferici sono tradizionalmente suddivisi in inquinanti primari e inquinanti secondari:

INQUINANTI SECONDARI

Per inquinanti secondari si intendono quelle sostanze che si formano a seguito di modificazioni di varia natura a carico degli inquinanti primari, con reazioni che, spesso, coinvolgono l'ossigeno atmosferico e la luce.

INQUINANTI PRIMARI

Sono gli inquinanti che vengono immessi direttamente nell’ambiente in seguito al processo che li ha prodotti.

• Biossido di zolfo• Monossido di carbonio• Particolato Totale Sospeso• Benzene• Idrocarburi Policiclici Aromatici

• Ozono• Biossido di azoto

NOTA: non tutto il PTS è da considerarsi primario, una parte di esso è infatti direttamente emesso nell’atmosfera, mentre un’altra si forma nell’atmosfera per reazione con altre sostanze.

PER SAPERNE DI PIU’Le emissioni di biossido di zolfo a partire dagli anni '80 sono state considerevolmente ridotte grazie all'introduzione di combustibili a basso tenore di zolfo e alla diffusione del gas naturale negli usi civili e industriali.

FONTI DI EMISSIONEFonti naturali: attività vulcaniche.Fonti antropiche: le centrali termoelettriche che usano carbone o olio combustibile, l'industria (cartiere, impianti di acido solforico, acciaierie, fonderie di metalli non ferrosi, raffinerie di petrolio), il riscaldamento domestico ed il traffico veicolare.

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHEE’ un gas incolore d’odore pungente, che si origina dalle combustione dei composti contenti zolfo (carbone, gasoli e gli oli combustibili).

GLI INQUINANTI CONVENZIONALI IL BIOSSIDO DI ZOLFO (SO2)

PER SAPERNE DI PIU’La concentrazione di CO emessa dagli scarichi dei veicoli è strettamente connessa alle condizioni di funzionamento del motore; si registrano concentrazioni più elevate con motore al minimo, in condizioni tipiche di traffico urbano intenso e rallentato, ed in fase di decelerazione.

FONTI DI EMISSIONEFonti naturali: processi di ossidazione del metano nell'atmosfera, emissione da parte degli alberi, incendi delle foreste, attività vulcaniche, gas di palude.Fonti antropiche: la maggior fonte di emissione antropica è il traffico veicolare (che in ambito urbano raggiunge circa il 90% del totale), altre fonti sono il trattamento e smaltimento dei rifiuti, le raffinerie di petrolio e le fonderie.

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHEGas incolore e inodore prodotto dalla combustione incompleta di sostanze contenenti carbonio.

GLI INQUINANTI CONVENZIONALI IL MONOSSIDO DI CARBONIO (CO)

PER SAPERNE DI PIU’Per quanto concerne gli effetti sulla salute umana, l’NO2 è all’incirca quattro volte più tossico rispetto all’NO. A questo fatto si deve la sua maggior importanza in materia di monitoraggio della qualità dell’aria.

FONTI DI EMISSIONEFonti naturali: attività vulcanica e dei fulmini.Fonti antropiche: tutte le reazioni di combustione dei combustibili fossili: il traffico veicolare (che nelle aree urbane contribuisce per circa il 60% del totale), le centrali termoelettriche e il riscaldamento domestico.

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHEGas dal colore rosso-bruno che a livelli elevati di concentrazione è dotato di un odore pungente e soffocante. Esso si forma in massima parte nell’atmosfera per ossidazione del monossido (NO), inquinante primario emesso nei processi di combustione.

GLI INQUINANTI CONVENZIONALI IL BIOSSIDO DI AZOTO ( NO2)

PER SAPERNE DI PIU’• Per una descrizione esauriente del PTS non è sufficiente misurarne la concentrazione, ma sarebbe necessario conoscerne anche la dimensione, la composizione chimica.• Ai fini ambientali e sanitari la dimensione delle particelle gioca un ruolo estremamente importante. Partendo da simili considerazioni il decreto ministeriale del 25 novembre 1994 ha introdotto la necessità di rilevare la frazione respirabile delle particelle sospese, caratterizzata da un diametro inferiore a 10 micron, ossia il particolato sottile (PM10).

FONTI DI EMISSIONEFonti naturali: attività vulcaniche, sollevamento di polvere dal suolo, dagli "spray" marini, incendi dei boschi.Fonti antropiche: traffico veicolare, attività industriali (cementifici, fonderie, miniere, ecc.), centrali termoelettriche e riscaldamento domestico.

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHECon il il termine di particolato totale sospeso (polveri) si intende l’insieme di tutte le particelle solide o liquide che, a causa delle piccole dimensioni, restano in sospensione nell'aria. Il PTS è un insieme molto eterogeneo di sostanze, in parte emesse come tali e in parte risultanti da una serie di reazioni chimiche e fisiche che avvengono nell’atmosfera.Per una descrizione esauriente del PST non è sufficiente misurarne la concentrazione, ma sarebbe necessario conoscerne la dimensione e la composizione chimica.

GLI INQUINANTI CONVENZIONALI IL PARTICOLATO TOTALE SOSPESO

PER SAPERNE DI PIU’• l’ozono a cui si fa riferimento in materia di inquinamento atmosferico è il cosiddetto “ozono troposferico” (che si trova nelle zone più basse dell’atmosfera) e che proviene prevalentemente da fonti antropiche. Esso non va confuso con “l’ozono stratosferico” (quello situato trova nelle zone piùalte dell’atmosfera), e che forma uno strato protettivo che blocca le radiazioni ultraviolette del sole.• le reazioni chimiche che portano alla formazione di ozono avvengono in presenza di elevato irraggiamento solare e calore. Per questo motivo le più alte concentrazioni di ozono si osservano nei mesi estivi e durante le ore del pomeriggio, mentre le più basse durante le stagioni fredde e di notte.• dato che l’ozono reagisce con l’aria "sporca" decomponendosi, i massimi valori di ozono non vengono registrati nelle zone inquinate ma piuttosto nelle zone limitrofe, in quota, dove l’aria è piùpulita.

FONTI DI EMISSIONEFonti naturali: trasporto da parte delle correnti verticali presenti nell'alta atmosfera.Fonti antropiche: la maggior fonte antropica di ozono è il traffico veicolare. Altre fonti che contribuiscono all’emissione di ozono sono gli impianti di riscaldamento domestico e gli impianti industriali.

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHEGas bluastro dall'odore leggermente pungente. L’ozono presente nella bassa atmosfera è di natura interamente secondaria, ossia è frutto di trasformazioni chimiche in presenza di calore di inquinanti primari precursori come gli ossidi di azoto e gli idrocarburi.

GLI INQUINANTI CONVENZIONALI L’OZONO (O3)

PER SAPERNE DI PIU’• le particelle PM10 possiedono una composizione chimica molto complessa che rispecchia sia la diversità delle sue fonti di emissione che la capacità di queste particelle di combinarsi nell’atmosfera con altre sostanze inquinanti.Il PM10 urbano contiene almeno sette grandi classi di sostanze chimiche: solfati, nitrati ammoniaca, carbonio elementare, carbonio organico, minerali e sali.• le particelle PM10 presenti in ambiente urbano si diffondono con grande facilità nell’atmosfera diventando così un fenomeno su scala regionale e persino globale.

FONTI DI EMISSIONEFonti naturali: erosione del suolo e degli edifici ad opera di fenomeni naturali e meteorologici.Fonti antropiche: traffico veicolare (la fonte principale sono i motori diesel, in particolare circa la metà del PM10 da traffico è emessa da veicoli merci pesanti), attività industriali, centrali termoelettriche e riscaldamento domestico.

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHECon il termine PM10 (o “polveri sottili”) si intende la frazione di Particolato Totale Sospeso le cui particelle hanno un diametro inferiore od uguale a 10 micron (un micron è pari ad un millesimo di millimetro).

GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI LE POLVERI FINI (PM10)

APPROFONDIMENTO GLI EFFETTI SANITARI DELLE POLVERI

• Le polveri, sulla base dei più recenti studi epidemiologici, sembrano essere l’inquinante atmosferico maggiormente correlato con effetti sanitari sia a breve che a lungo termine.

• In particolare, minori sono le dimensioni delle polveri e maggiori sono gli effetti sulla salute.Per questo motivo le polveri fini (PM10), ed ancor più le finissime(PM2,5), presentano un interesse sanitario sicuramente maggiore rispetto alle polveri totali:

� le polveri PM10 sono denominate anche polveri inalabili, in quanto sono in grado di penetrare nel tratto superiore dell’apparato respiratorio (dal naso alla laringe).� le polveri PM2,5 sono denominate anche polveri respirabili, in quanto sono in grado di penetrare nel tratto inferiore della trachea sino agli alveoli polmonari.

PER SAPERNE DI PIU’• il benzene è uno dei composti organici più utilizzati nel mondo, esso viene prodotto su scala industriale principalmente attraverso processi di raffinazione del petrolio. • il benzene è contenuto nelle benzine in cui viene aggiunto, insieme ad altri composti aromatici, per conferire le volute proprietà antidetonanti e per aumentarne il "numero di ottano" in sostituzione totale (benzina verde) o parziale (benzina super) dei composti del Piombo.• l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) classifica il benzene come sostanza cancerogena di classe I, in grado di produrre varie forme di leucemia. • il benzene è presente nel fumo di sigaretta in una concentrazione media piuttosto rilevante, tanto che chi fuma 20 sigarette al giorno inala una quantità di benzene molto più elevata anche rispetto a chi si trova esposto a questa sostanza lungo strade molto trafficate per diverse ore al giorno.

FONTI DI EMISSIONEFonti naturali: incendi boschivi, emissioni vulcaniche.Fonti antropiche: in quanto componente della benzina, la sua fonte principale di emissione è il traffico veicolare (per una quota che, in ambiente urbano oscilla tra l’80 e il 90% sul totale).

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHEE’ il più semplice degli idrocarburi aromatici. E’ una sostanza chimica liquida ed incolore, dal caratteristico odore aromatico pungente, che a temperatura ambiente volatilizza assai facilmente, cioèpassa dalla fase liquida a quella gassosa. Il benzene presente in atmosfera deriva principalmente dalle combustioni dei veicoli a motore.

GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI BENZENE (C6H6)

PER SAPERNE DI PIU’• Pur essendo emessi in forma gassosa, la maggior parte degli IPA presenti nell’atmosfera si trova ad essere adsorbita (tende cioè a depositarsi sulla superficie) dal particolato atmosferico.• Tra i tanti tipi di IPA, i più pericolosi per gli effetti sanitari sono il bezo(a)pirene e il bezo(a)antracene.

FONTI DI EMISSIONEFonti naturali: trascurabili.Fonti antropiche: principalmente il traffico veicolare, seguito dalle centrali termoelettriche e dagli inceneritori.

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHEComplesso insieme di composti organici volatili (COV), derivanti da processi di combustione incompleta di numerose sostanze organiche. Pur essendo normalmente emessi nell’atmosfera in forma gassosa, tendono rapidamente a condensarsi

GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI (IPA)

LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIA

La qualità dell’aria è definita oggettivamente confrontando le concentrazioni misurate o stimate di alcuni inquinanti atmosferici con valori di concentrazione stabiliti dalla legge e riferiti ad un determinato arco temporale.

La normativa italiana comprende nel suo insieme cinque tipi di valori:• valori limite, per la salvaguardia della salute della popolazione, che valgono su tutto il territorio nazionale;

• valori guida, che sono il riferimento di lungo termine per la protezione della salute e degli ecosistemi e possono riguardare zone in cui si voglia imporre un regime particolare;

• livelli di attenzione e allarme, che sono limiti di breve termine, utilizzati nelle zone urbane e riguardano l’esposizione della popolazione;

• obbiettivi di qualità, che sono rivolti alla protezione a lungo termine della salute nelle aree urbane.

LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIAUN QUADRO IN CONTINUA EVOLUZIONE

Negli ultimi vent’anni il quadro normativo europeo in materia di qualità dell’aria, e conseguentemente quello nazionale attraverso il recepimento delle direttive comunitarie, è stato caratterizzato da una continua evoluzione sia per quel che riguarda la scelta degli inquinanti da monitorare che per l’individuazione dei valori limite di riferimento.

Questo è da attribuire a diversi fattori:

• evoluzione dei processi produttivi o di combustione;

• introduzione di nuovi combustibili con conseguente emissione di sostanze non ancora considerate;

• progresso delle ricerche mediche ed epidemiologiche sugli effetti sanitari dell’inquinamento atmosferico;

• crescita della sensibilità della popolazione in rapporto ai rischi connessi all’inquinamento atmosferico (in particolare quello urbano).

LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIALE TAPPE FONDAMENTALI

DPCM 28 Marzo 1983

“limiti massimi di accettabilità delle concentrazioni e di esposizione relativi ad inquinanti dell’aria in ambiente esterno”

Ha fissato valori degli indicatori ambientali per alcuni inquinanti e le metodologie di campionamento e analisi

DPCM 24 Maggio 1988 n. 203

“Attuazione delle direttive comunitarie numeri 80/779, 82/884, 84/360 e 85/203 in materia di qualità dell’aria”

Ha fissato i valori limite e i valori guida per i principali inquinanti: SO2, NO2, CO, PTS, O3

DPCM 20 Maggio 1991

“Criteri per la raccolta dati inerenti la qualità dell’aria”

Fissa le caratteristiche delle stazioni di monitoraggio dell’aria con riferimento alla loro ubicazione, al loro numero e agli inquinanti da rilevare

DM 15 Aprile 1994

“Norme tecniche in materia di livelli e di stati di attenzione e di allarme per gli inquinanti atmosferici nelle aree urbane”

Fissa i livelli di attenzione e allarme per i gli inquinanti atmosferici (SO2, NO2, CO, PTS, O3) nelle aree urbane

Impone per la prima volta la necessità di misurare nelle città con più di 150.000 ab. alcuni inquinanti non convenzionali: PM10, benzene e IPA

DM 2 Aprile 2002 n.60

“Recepimento delle direttive comunitarie 99/30/CE e 00/69/CE”

Fissa i valori limite di qualità dell’aria relativi a: SO2, NOx, CO, PM10, benzene

DM 16 Maggio 1996

“Attivazione di un sistema di sorveglianza per l’ozono”

Impone alle Regioni di redigere un rapporto annuale per i dati relativi all’ozono e fissa nuovi limiti di riferimento

LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIAI LIMITI ATTUALI - DECRETO MINISTERIALE 02/04/2002 n. 60

• Con il DM del 02/04/2002 sono state recepite le direttive 99/30/CE e 00/69/CE riguardanti i valori limite di qualità dell’aria relativi a:SO2, NOx, CO, PM10 e benzene.(per quanto riguarda l’ozono, i nuovi limiti sono indicati nella direttiva 2002/03/CE, mentre per gli IPA si continua a far riferimento al DM 25/11/94 in attesa di una nuova regolamentazione.)

• Sostanzialmente sono stati fissati per ogni inquinanti due tipologie di limiti di qualità dell’aria:

- limiti a breve termine, con arco di riferimento temporale pari all’ora e al giorno;

- limiti a lungo termine, con arco di riferimento temporale pari all’anno.

• Il DM prevede dei margini di tolleranza transitori in relazione ai diversi valori limite ed ai termini entro i quali dovranno essere raggiunti. I margini di tolleranza non sono valori limite, ma rappresentano dei livelli di inquinamento fissati secondo una percentuale del valore limite decrescente in modo continuo anno dopo anno, fina al raggiungimento del valore limite stesso.Questa condizione fornisce una guida per la velocità con la quale i livelli degli inquinanti devono essere ridotti per raggiungere i valori limite fissati. Il superamento del margine di tolleranza in una o più zone è indicativo della necessità di attuare un programma di risanamento.

LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIAI LIMITI DEL DM 02/04/2002 n. 60 E I TERMINI ENTRO CUI DOVRANNO ESSERE RAGGIUNTI

in q u in a n te v a lo re lim ite

(n u m e ro m a x d i s u p e ra m e n ti p e r

a n n o )

p e r io d o d i r ife r im e n to p e r

i l c a lc o lo

d a ta a lla q u a le il v a lo re lim ite d e v e e s s e re

ra g g iu n to

3 5 0 µ g /m 3 – (2 4 s u p .) 1 o ra 0 1 /0 1 /2 0 0 5 S O 2

1 2 5 µ g /m 3 – (3 su p .) 2 4 o re 0 1 /0 1 /2 0 0 5

S O 2 (p e r la p ro te z io n e d e g li

e c o s is te m i) 2 0 µ g /m 3 a n n o c iv ile 0 1 /0 1 /2 0 0 1

2 0 0 µ g /m 3 – (1 8 s u p .) 1 o ra 0 1 /0 1 /2 0 1 0 N O 2

4 0 µ g /m 3 a n n o c iv ile 0 1 /0 1 /2 0 1 0

5 0 µ g /m 3 – (3 5 su p .) 2 4 o re 0 1 /0 1 /2 0 0 5 P M 1 0 ( fa s e 1 )

4 0 µ g /m 3 a n n o c iv ile 0 1 /0 1 /2 0 0 5

5 0 µ g /m 3 – (7 s u p .) 2 4 o re 0 1 /0 1 /2 0 1 0 P M 1 0 ( fa s e 2 )

2 0 µ g /m 3 a n n o c iv ile 0 1 /0 1 /2 0 1 0

C O 1 0 m g /m 3 m a x . d e lla m e d ia s u 8 o re 0 1 /0 1 /2 0 0 5

b e n z e n e 5 µ g /m 3 a n n o c iv ile 0 1 /0 1 /2 0 1 0

LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIAI LIMITI DEL DM 02/04/2002 n. 60 E I MARGINI DI TOLLERANZA: IL PM10 (prima fase)

VALORE LIMITE AUMENTATO DEL MARGINE DI TOLLERANZA PER PERIODO DI RIFERIMENTO

VALORE LIMITE

TIPO DI LIMITE

PER IL PM10

PERIODO DI RIFERIMENTO

PER IL CALCOLO 01/01/2001 01/01/2002 01/01/2003 01/01/2004 01/01/2005

valore limite giornaliero per la protezione della salute

umana

24 ore 70 µg/m3

(da non superare più di

35 volte all’anno)

65 µg/m3 (da non

superare più di 35 volte all’anno)

60 µg/m3 (da non

superare più di 35 volte all’anno)

55 µg/m3 (da non

superare più di 35 volte all’anno)

50 µg/m3 (da non superare

più di 35 volte all’anno)

valore limite annuale per la

protezione della salute

umana

anno civile 46.4 µg/m3 44.8 µg/m3 43.2 µg/m3 41.6 µg/m3 40 µg/m3

41

57

52

41

46

50 50

0

10

20

30

40

50

60

Belluno Padova Verona Treviso Venezia Vicenza Rovigo

med

ie a

nnua

li di

PM

10 (m

icro

gram

mi /

met

rocu

bo)

Valore limite dal 01/01/2005

(DM 2/4/02 n.60)

LA QUALITA’ DELL’ARIAIL PM10 NELLE AREE URBANE: VENETO 2002 (dati ARPAV)

LA QUALITA’ DELL’ARIAUN QUADRO SINTETICO DELLA SITUAZIONE ITALIANA ATTUALE

GIUDIZIO SULLA QUALITA’ DELL’ARIA INQUINANTE

preoccupante polveri (in particolare PM10) preoccupante ozono da mantenere sotto controllo biossido di azoto da mantenere sotto controllo monossido di carbonio da mantenere sotto controllo benzene da mantenere sotto controllo IPA accettabile biossido di zolfo

LA QUALITA’ DELL’ARIAUN QUADRO SINTETICO DELLA SITUAZIONE ITALIANA ATTUALE

• L’attuale situazione italiana in materia di qualità dell’aria è particolarmente grave per quanto riguarda le polveri (in particolare il PM10) e l'ozono. Tali inquinanti, soprattutto nei grossi centri urbani, danno spesso luogo a superamenti dei valori limite stabiliti dalla legge.

• Meno preoccupante è la situazione degli altri inquinanti atmosferici: biossido di azoto, monossido di carbonio, benzene e IPA. La concentrazione di tali inquinanti, pur mantenendo livelli degni di considerazione, supera raramente i valori limite stabiliti dalla legge.

• Il biossido di zolfo, grazie alla regolamentazioni introdotte a partire dagli anni 80 che ne hanno ridotto considerevolmente le emissioni in atmosfera, presenta dei valori di concentrazioni accettabili e complessivamente al di sotto dei valori limite.

EFFETTI SANITARIDELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO

PREMESSA

La stima degli effetti sanitari dell’inquinamento atmosferico è da considerare un problema molto complesso. Esso viene attualmente studiato attraverso una moltitudine di approcci metodologici in continua evoluzione.

I PRINCIPALI PROBLEMI CHE UNO STUDIO SUGLI EFFETTIDELL’INQUINAMENTO DEVE AFFRONTARE

• la disponibilità di una sufficiente numerosità campionaria di dati sanitari-ambientali in modo da garantire un’adeguata potenza statistica;

• la definizione di appropriati “indicatori sanitari” correlabili con le variazioni di concentrazione dell’inquinamento atmosferico

• la valutazione dell’esposizione dei soggetti coinvolti nello studio;

• la presenza di numerosi “fattori confondenti” come: • la stagionalità tipica degli “outcome” sanitari;• la presenza di fattori di rischio comportamentale non omogeneamente distribuiti nella popolazione di studio

(fumo, alcool, alimentazione, …);• la distribuzione per età della popolazione di studio; • l’effetto delle variabili metorologiche come la temperatura e l’umidità;• l’effetto delle epidemie di influenza;• i cosiddetti effetti di calendario (giorno della settimana festivo/feriale, e le festività);

che devono essere opportunamente controllati per ottenere ottenere una stima il più possibile “affidabile e non distorta” dell’effetto dell’inquinamento atmosferico sulla salute.

• le difficoltà nell’isolare gli effetti sanitari dovuti ad un singolo inquinante e quelli dovuti all’interazione di due o più inquinanti;

• l’esigenza di definire protocolli standardizzati di studio che rendano confrontabili i risultati ottenuti su una molteplicità di siti (es. le metaanalisi);

EFFETTI SANITARI A BREVE E A LUNGO TERMINEGli effetti sanitari dell’inquinamento atmosferico sono tradizionalmente distinti in effetti a breve termine ed effetti a lungo termine.

EFFETTI A BREVE TERMINE

EFFETTI A LUNGO TERMINE

DEFINIZIONE gli effetti osservabili a pochi giorni di distanza dai picchi di inquinamento

gli effetti osservabili dopo esposizioni di lunga durata e a distanza di anni dall’inizio dell’esposizione

TIPOLOGIE

�� molestia e irritazione �� insorgenza o

aggravamento di patologie cardiovascolari e respiratorie

�� mortalità

�� bronchite cronica �� tumore polmonare �� mortalità

METODOLOGIE DI STUDIO

studi di serie storiche su base giornaliera studi di coorte

GRUPPI DI POPOLAZIONE MAGGIORMENTE SENSIBILI AGLI EFFETTI SANITARI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

I più recenti studi epidemiologici hanno segnalato l’esistenza di sottogruppi della popolazione particolarmente sensibili agli effetti sanitari dell’inquinamento atmosferico. Essi sono:

• i bambini;

• gli anziani;

• gli individui affetti da patologie cardiovascolari e respiratorie.

GLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE

• Gli studi di serie storiche sugli effetti a breve termine dell’inquinamento atmosferico ad oggi sono centinaia e vengono condotti sempre più di frequente.

• E’ notevole la generale coerenza dei risultati raggiunti soprattutto negli studi condotti negli ultimi anni.

• La comparabilità dei risultati raggiunti è attualmente maggiore rispetto al passato, perché gli studi più recenti hanno disegni e metodologie di analisi sempre più simili grazie alle esperienze sviluppate nel contesto delle cosiddette metanalisi (studi multicentrici), come APHEA I e II (condotto in Europa), NMMAPS I e II (condotto negli USA), e MISA (condotto in Italia).I cosiddetti studi multicentrici si basano sulla definizione di un protocollo scientifico di studio comune che viene applicato in tutti i siti partecipanti allo studio.In questo modo i risultati emersi in ogni centro possono sia essere confrontati tra loro, sia essere aggregati per ottenere un risultato globale.

STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINEELEMENTI IN COMUNE

P O P O L A ZIO N E D I R IFE R IM E N TO I c ittad in i re s id e nti ne i c entri urb a ni.

P E R IO D O TE M P O R A LED I R IFE R IM E N TO D a un m in im o d i tre ann i d i o sse rvazio ne .

D A TI

D a ti anag ra fic o -san ita ri: – d ec ess i g io rna lie ri a g g reg ati e d is tin ti p er c ause

c ard io vas co la ri e re sp ira to rie ; – rico veri g io rna lie ri d is tin ti p er c ause c ard iache e

resp ira to rie . D a ti am b ienta li: - co nce ntrazio ne d e i p rinc ip a li inq u inanti a tm o sfe ric i (S O 2 , N O 2 , C O , P T S e in p artico la re P M 10 , O 3) - va riab ili m eteo ro lo g iche .

M E TO D O LO G IA D I S T U D IO

M o d e lli s ta tis tic i (g e nera lm e nte d e l tip o G A M ) in g ra d o d i p ro d urre s tim e d e g li e ffe tti d e ll’inq uinam ento a l ne tto d e ll’e ffe tto d e i fa tto ri co n fo nd enti (c o m e la s tag io na lità , l’e tà , le va ria b ili m eteo ro lo g iche … )

O B IE TT IV O

P ro d urre s tim e d eg li e ffe tti san ita ri ass o c ia ti a varia zio n i g io rna lie re d e lla co ncentra zio ne d eg li inq uinanti a tm o sferic i. T a li s tim e rig uard a no g li e ffe tti d e ll’inq uinam ento a tm o sferico in g enera le e d is tin ti p er: - fasc e d ’e tà ; - cause d i m o rte /rico vero ; - inq uinante .

I PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE

•APHEA 2: Air pollution and Healt. A European Approach• Periodo: 1990-1997

• Città coinvolte: 29 città europea tra cui (Londra, Parigi, Madrid e per l’Italia Roma, Milano e Torino)

• Inquinanti considerati: PM10, SO2, NO2, O3

• Rif. Bibliografico: Epidemiolgy 2001; 12: 521 -531

• NMMAPS II: The National Morbidity, Mortality, and Air Pollution Study, USA• Periodo: 1985-1994

• Città coinvolte: le 90 maggiori città degli USA

• Inquinanti considerati: PM10, SO2, NO2, CO, O3

• Rif. Bibliografico: Research Report HEI, 2000, 94: 1-84

• MISA: Meta-analisi Italiana degli Studi sugli Effetti a Breve Termine dell’Inquinamento Atmosferico• Periodo: 1995-99

• Città coinvolte: Roma, Milano, Bologna, Firenze, Verona, Ravenna, Palermo e Torino

• Inquinanti considerati: PM10, SO2, NO2, CO, O3

• Rif. Bibliografico: Epidemiologia & Prevenzione 2001: 25 (2) suppl: 1-72, Zadig Editore.

MISA (Italia)

APHEA 2 (Europa)

NMMAPS (Stati Uniti)

Mortalità per cause naturali 1.0% - 1.2% 0.6% 0.5%

Ricoveri per patologie cardiache 1.1% - 1.0%

Ricoveri per patologie respiratori 2.4% 1.1% - 1.2% 2.0%

CONFRONTO TRA I RISULTATI DEI PRINCIPALI STUDISUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE

DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

Incrementi percentuali associati ad un aumento di 10 µg/m3 di PM10 per indicatore sanitario

CONSIDERAZIONI SUI RISULTATI DEI PRINCIPALI STUDISUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE

DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

• Sostanziale omogeneità dei risultati che non lascia dubbi sugli effetti nocivi a breve termine degli inquinanti atmosferici sulla salute.

• Sia per la mortalità che per i ricoveri le stime di rischio maggiormente elevate sono quelle relative a concentrazioni di inquinanti rilevate alcuni giorni prima (fino ad un massimo di tre) degli eventi, piuttosto che nello stesso giorno o nel giorno precedente. Questo ad indicare che l’effetto dei picchi di concentrazione è “diluito” in un arco temporale di qualche giorno.

• La variazione percentuale del numero di ricoveri per cause respiratorie risulta essere maggiore rispetto a quella dei ricoveri cardiovascolari.

• L’inquinante atmosferico maggiormente correlato con gli effetti sanitari a breve termine risulta essere il PM10.

I PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A LUNGO TERMINE DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

In confronto al grande numero di studi sugli effetti a breve dell’inquinamento atmosferico condotti attraverso l’analisi delle serie storiche, gli studi di coorte sugli effetti a lungo termine dell’inquinamento atmosferico sono ad oggi molto pochi.

Questo è dovuto principalmente a:

• elevati costi richiesti da uno studio sugli effetti a lungo termine relativi:

• alla formazione di una coorte adeguatamente numerosa di soggetti da seguire nello studio;

• al lungo periodo di tempo osservazione richiesto (10-15 anni).

• mancanza di dati relativi all’esposizione per il passato. Le concentrazioni di PM10 e PM2.5 sono disponibili solo per negli anni più recenti.

• Difficoltà metodologiche: controllo dei fattori confondenti nel lungo periodo

I PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A LUNGO TERMINE DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

• Lo studio delle sei città (Dockery et al 1993)

• Lo studio dell’American Cancer Society (Pope et al1995, Pope et al 2002)

• Lo studio degli Avventisti del Settimo Giorno (Abbey et al 1999)

• La coorte oggetto dello studio: sono stati arruolati, tra il 1974 e il 1977, tra i 1.200 e i 1.700 soggetti (comprese tra i 25 e i 74 anni) per ciascuna di sei città statunitensi. Le città erano state scelte per rappresentare la gamma di variabilità di condizioni di inquinamento atmosferico negli Stati Uniti.I partecipanti furono sottoposti a test spirometrici e compilarono un questionario attraverso il quale furono raccolti l’anamnesi completa per il fumo, le condizioni di salute e la storia lavorativa.

• Periodo di osservazione: tra i 14 e i 16 anni. L’analisi della mortalità fa riferimento al 1991.

• Gli inquinanti monitorati: PTS e PM2.5 (dal 1980).

LO STUDIO DELLE SEI CITTA’

LO STUDIO DELL’AMERICAN CANCER SOCIETY

• La coorte oggetto dello studio: 1.200.000 adulti, con un minimo di 30 anni di età, furono arruolati nel 1982 in città provenienti da tutti gli Stati Uniti. I partecipanti allo studio avevano completato un questionario, tra l’altro, riguardante le abitudini al fumo e la storia lavorativa.

• Periodo di osservazione: l’analisi della mortalità fu oggetto di due pubblicazioni. La prima al 1989 con un periodo di osservazione di 7 anni, e la seconda al 1998 con un periodo di osservazione di 16 anni.

• Gli inquinanti monitorati: PTS in generale e per 50 aree metropolitane, corrispondenti a circa 300.000 soggetti, PM2.5.

LO STUDIO DEGLI AVVENTISTI DEL SETTIMO GIORNO

• La coorte oggetto dello studio: oltre 6.300 adulti non fumatoriresidenti in California e aderenti alla chiesa degli Avventisti del settimo giorno, di età compresa tra 27 e i 95 anni, furono arruolati nel 1977.I partecipanti avevano compilato un questionario con l’eventuale pregressa abitudine al fumo e la storia lavorativa.

• Periodo di osservazione: 15 anni. L’analisi di mortalità fa riferimento al 1999.

• Gli inquinanti monitorati: PM10 misurato dal 1987, e stimato sui valori di PTS per gli anni precedenti.

I RISULTATI DEGLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A LUNGO TERMINE DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO (1/2)

Mortalità naturale nei maschi:- 4.6% per il PM10

Mortalità per cause cardiovascolari o respiratorie nei maschi:

- 4.1% per il PM10

Mortalità naturale:- 6% per il PM 2.5

Mortalità cardiovascolare:- 8% per il PM 2.5

Mortalità naturale:- 14% per il PM 2.5

- 9.2% per il PM 10

STUDIO DEGLI AVVENTISTI DEL

VIIO GIORNO

STUDIO DELL’AMERICAN

CANCER SOCIETY

STUDIO DELLE SEI CITTA’

Incremento di rischio relativo unitario per un aumento di 10 µg/m3 di inquinante

I RISULTATI DEGLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A LUNGO TERMINE DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO (2/2)

• Sulla base dello “studio delle sei città” e di quello a cura “dell’American Cancer Society” è stata condotta una metaanalisi della relazione tra inquinamento atmosferico e i suoi effetti a lungo termine in tre stati europei: Francia, Austria e Svizzera.

• Il lavoro è stato presentato nel 1990 alla conferenza dei Ministri su Ambiente e Salute nel 1999 e pubblicato nel 2000 (Kunzli et al.).

• I risultati, in termini di valutazione del rischio, hanno destato molto scalpore ed allarme ed hanno suscitato numerose critiche.In Francia ad esempio il 4% della mortalità annua (340 su 8390 morti per milione di abitanti nel 1996) sarebbe attribuibile all’inquinamento atmosferico. (Va segnalato tra l’altro che Kunzly e collaboratori avevano scelto un approccio “at least”, destinato cioè alla stima del numero minimo di casi attribuibili.)

• Va sottolineato comunque che tale lavoro non è stato uno studio epidemiologico che consiste in una stima del rischio relativo a partire dalla distribuzione osservata dei casi di malattia in una popolazione rapportata al suo profilo di esposizione e confrontata con quella di una popolazione di riferimento. Si tratta invece in questo caso di una valutazione del rischio, in cui la stima del rischio relativo viene assunta come valida perché derivante da studi precedenti e viene applicata al profilo di esposizione della popolazione in studio per determinare la porzione di malattia attribuibile all’esposizione stessa.

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVERELAZIONI TRA EFFETTI A BREVE E A LUNGO TERMINE

• E’ verosimile presumere che ci sia uno certo legame tra effetti sanitari a breve termine ed effetti a lungo termine. In particolare i primi appaiono “in qualche modo” inclusi nei secondi:

Incremento di mortalitàassociato ad un incremento di 10 µg/m3 di inquinante nel breve periodo:

0.4%(NMMAPS)

Incremento di mortalitàassociato ad un incremento di 10 µg/m3 di inquinante nel lungo periodo:

4%(Kunzli et altri)

• Vi è la necessita di comprendere quali patologie croniche o quali effetti cumulativi siano responsabili della differenza.

• E’ evidente che, sulla base dell’entità di tale differenza, l’ipotesi secondo cui gli effetti a breveconsistono prevalentemente nell’anticipazione di pochi giorni del decesso appare poco prevedibile.

• Attualmente, sulla base degli studi condotti, non si è in grado di stabilire una soglia minima di esposizione giornaliera che non comporti rischi sanitari.

ALCUNI RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

ALCUNI SITI UTILI IN MATERIA DI EFFETTI SANITARI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

• www.minambiente.it : Ministero dell’Ambiente

• www.epicentro.iss.it : Sito di Epidemiologia a cura dell’Istituto Superiore della Sanità

• www.eea.eu.int : Agenzia Europea dell’Ambiente

• www. epa.gov : Agenzia di Protezione Ambientale degli Stati Uniti d'America

• www.who.int : Organizzazione Mondiale della Sanità

• www.arpa.veneto.it : ARPA Veneto

FINE